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陕西省汉中市镇巴县2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2022高一下·邢台月考）下列物体中，做圆周运动的是（ ）
A．转动的电风扇扇叶 B．踢出的足球
C．奔驰的列车 D．飘落的枫叶
2．（2020高一上·南京月考）塔式起重机模型如图甲所示，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起。图乙中能大致反映Q的运动轨迹是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022高一下·镇巴期中）一质量为10kg的平板车以10m/s的初速度在粗糙水平地面上运动，运动4s后停下，已知平板车与粗糙水平地面间的动摩擦因数 ，取重力加速度大小 ，则摩擦力对平板车做的功为（ ）
A．-1000J B．-125J C．-500J D．-750J
4．（2021高一下·商洛期末）拱形桥的桥面可看成半径为 的圆弧，一质量为 的汽车驶上桥顶时，恰好对桥没有压力，重力加速度大小为 ，则该汽车经过桥顶的速度大小为（ ）
A． B． C．0 D．
5．（2022高一下·镇巴期中）一条小船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条宽为40m的长直河道，河水流速为3m/s，则（ ）
A．这条船不可能渡过这条河
B．这条船过河的时间可能小于10s
C．这条船过河的最小位移为40m
D．这条船以最短时间过河时的位移为45m
6．（2022高一下·镇巴期中）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P．快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．下面四个图像中表示从司机减小油门开始，汽车的速度与时间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2022高一下·洛阳月考）微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）
A．a的初速度可能等于b的初速度
B．a与地面接触瞬间的速度一定最大
C．b的飞行时间比c的长
D．a的飞行时间比b的短
8．（2022高一下·镇巴期中）如图所示，固定斜面倾角为30°，B、C为斜面上高度差为h的两点。一质量为m的木箱（可看作质点）以某一初速度从斜面底端冲上斜面，做加速度大小为 （ 为重力加速度）的匀减速直线运动，并先后向上经过B、C两点，则木箱在经过B、C两点的过程中（ ）
A．重力势能增加 B．机械能减少
C．动能减少 D．内能增加
二、多选题
9．（2022高一下·镇巴期中）图为一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）
A．a、b、c三点的角速度相等 B．a、b，c三点的线速度大小相等
C．c的线速度比a，b的小 D．a、b的角速度比c的大
10．（2022高一下·镇巴期中）将一物体在离水平地面高为h处以大小为 的初速度水平抛出，物体落地时的速度大小为v，水平射程为l，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则物体在空中飞行的时间为（ ）
A． B． C． D．
11．（2022高一下·镇巴期中）树高千尺，叶落归根。有一片质量为0.01kg的树叶从20m高处自由落下，取重力加速度大小 ，忽略空气阻力，则（ ）
A．树叶落地瞬间重力做功的功率为2W
B．树叶落地瞬间重力做功的功率为4W
C．树叶下落过程中重力做功的平均功率为1W
D．树叶下落过程中重力做功的平均功率为2W
12．（2019高三上·厦门月考）如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道 BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=2m，不计空气阻力，g取10m/s2．则以下分析正确的是：（ ）
A．小球做平抛运动的初速度为10m/s
B．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/s
C．小球在P点的向心加速度为a=25m/s2
D．小球从B运动到D的时间为0.7s
三、实验题
13．（2022高一下·凌源月考）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm。如果取g=10 m/s2，那么，
（1）闪光频率是 Hz。
（2）小球运动中水平分速度的大小是 m/s。
（3）小球经过B点时的速度大小是 m/s。
14．（2021高一下·商洛期末）气垫导轨通过小气孔喷出压缩空气，使得滑块运动时受到导轨的阻力很小，现在一气垫导轨上固定有相距 的光电门1和光电门2，连接的光电计时器可以自动记录遮光物体通过光电门的时间，用此气垫导轨来验证机械能守恒定律。把气垫导轨倾斜 ，让带有宽度 的遮光条的滑块从斜面的顶端由静止滑下，光电计时器显示的挡光时间分别为 ， 。已知滑块（含遮光条）的质量 ，光电门1和2之间的距离 ，取重力加速度大小 。（结果均保留两位有效数字）
（1）滑块经过光电门1时的速度大小 ；
（2）滑块通过光电门1、2之间动能的增加量为 ，重力势能的减少量为 ；
（3）动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是 。（任写一条）
四、解答题
15．（2022高一下·镇巴期中）如图所示，右端连有一个固定光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1.5m，一个质量为m＝0.5kg的木块在F＝1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2。求：
（1）木块沿弧形槽上升的最大高度（木块未离开弧形槽）；
（2）木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑行的最大距离。
16．（2022高一下·镇巴期中）如图所示，水平地面上有一高h=5.6m的竖直墙，现将一小球（视为质点）以v0=8.0m/s的速度垂直于墙面水平抛出，已知抛出点到墙面的距离s=4.8m、离地面高H=6.85m，不计空气阻力和墙的厚度，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求小球碰墙时速度方向与竖直墙夹角的正弦值；
（2）若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，求小球抛出时初速度v的最小值。
17．（2022高一下·邢台月考）如图所示，一根长的细线，一端系着一个质量的小球（视为质点），拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的角速度缓慢地增大，当小球的角速度增大到开始时的3倍时，细线断开。细线断开前的瞬间，其拉力比开始时大。取重力加速度大小。
（1）求细线断开前的瞬间，小球受到的拉力大小；
（2）求细线断开前的瞬间，小球的线速度大小；
（3）若小球离开桌面时，速度方向与桌面右边缘间的夹角为，桌面高出水平地面，求小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A．转动的电风扇扇叶上的点绕轴做圆周运动，A符合题意；
B．踢出的足球若在水平地面上运动是直线运动，若在空中为抛体运动，B不符合题意；
C．奔驰的列车若在直线轨道上做的是直线运动，C不符合题意；
D．飘落的枫叶运动轨迹为无规则的曲线运动。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电风扇其扇叶上的点做匀速圆周运动；踢出的足球做斜抛运动；其奔驰的列车做直线运动；其飘落的树叶做无规则的曲线运动。
2．【答案】B
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】物体相对于地面一边匀速运动，一边匀加速向上运动，故物体的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知，物体所受外力竖直向上，根据物体所受合力与轨迹偏转关系，轨迹向上弯曲，则可判断B符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据加速度方向可以判断合力的方向，进而判断物体轨迹的弯曲方向。
3．【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据动能定理可得
故答案为：C。
【分析】利用动能定理可以求出摩擦力对平板车做功的大小。
4．【答案】A
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】由题意可知，在桥顶时，只有重力提供向心力，由
解得 。
故答案为：A。
【分析】对汽车进行受力分析，在桥顶时重力提供向心力，根据牛顿第二定律列方程求解。
5．【答案】C
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】A．只要船在静水中的速度方向不与河岸平行，则船一定可以渡过这条河，A不符合题意；
B．当船头垂直于河岸时，渡河时间最小，为
所以这条船过河的时间不可能小于10s，B不符合题意；
C．当船头与上游河岸成θ角，满足
此时船的合速度垂直于河岸，达到正对岸，此时位移最小为河宽40m，C符合题意；
D．以最短时间过河时，船的合速度为
则这条船以最短时间过河时的位移为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当其船速不与河岸平行都能到达对岸；利用其河岸宽度除以船速可以求出渡河的最小时间；利用其速度的合成可以求出速度的方向，其最小位移可以求出位移的最小值；利用速度的合成可以求出合速度的大小，结合过河时间可以求出过河的实际位移。
6．【答案】B
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，B符合题意，ACD不符合题意．
故答案为：B
【分析】当其功率减小时其牵引力小于阻力开始做减速运动，利用其速度的变化结合功率的公式可以判别其加速度逐渐减小，当其牵引力再次增加后继续做匀速直线运动。
7．【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．根据x=vt可知a的位移最大，且时间最短，A的初速度最大，A不符合题意；
B．a落地的竖直分速度小，水平初速度大，落地速度不一定最大，B不符合题意；
CD．根据
bc高度相等，则运动时间相等，a的高度小于bc的高度，a的运动时间最短，bc的运动时间相等，C不符合题意D符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用其竖直方向的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小；利用速度的合成可以比较落地速度的大小。
8．【答案】C
【知识点】摩擦力做功；机械能综合应用
【解析】【解答】A．木箱在经过B、C两点的过程中，重力做功为
由于重力做负功，所以重力势能增加mgh，A不符合题意；
BD．根据牛顿第二定理可得
解得
木箱在经过B、C两点的过程中，摩擦阻力做功为
所以木箱机械能减小 ，内能增加 ，BD不符合题意；
C．木箱在经过B、C两点的过程中，合外力做功为
根据动能定理可知，动能减少 ，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用其高度的变化可以求出重力势能的变化；利用牛顿第二定律可以求出阻力的大小，结合位移可以求出阻力做功的大小，利用阻力做功可以判别机械能和内能的变化；利用动能定理可以求出动能的变化量。
9．【答案】A,C
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】AD．由于a、b、c三点共轴转动，所以a、b、c三点的角速度相等，A符合题意，D不符合题意；
B．根据 可知，由于a、b、c三点的角速度相等，而半径不同，则a、b，c三点的线速度大小不相等，B不符合题意；
C．根据 可知，由于a、b、c三点的角速度相等，而c点转动半径比a、b点转动半径小，所以c的线速度比a，b的小，C符合题意；
故答案为：AC。
【分析】由于其各点同轴转动其就受到相等，利用其半径不同可以比较线速度的大小。
10．【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．根据 可得，物体空中飞行时间为
A不符合题意；
B．根据 可得，物体空中飞行时间为
B符合题意；
CD．物体落地时竖直方向分速度为
根据 可得，物体空中飞行时间为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用平抛运动竖直方向的位移公式可以求出飞行的时间；利用其水平方向的位移公式可以求出飞行的时间；结合速度的分解及竖直方向的速度公式可以求出飞行的时间。
11．【答案】A,C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB．树叶落地时的速度为
则树叶落地瞬间重力做功的功率为
A符合题意，B不符合题意；
CD．树叶下落过程中的平均速度为
树叶下落过程中重力做功的平均功率为
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用速度位移公式可以求出树叶到达地面的速度，结合重力的大小可以求出重力瞬时功率的大小；利用平均速度公式结合重力的大小可以求出重力的平均功率的大小。
12．【答案】C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.根据 得： .
则小球平抛运动的初速度为： ；
A不符合题意.
B.小球在圆轨道P点的角速度为： ；
B不符合题意.
C．小球在P点的向心加速度为： .
C符合题意.
D．小球在BC段的时间为： ，
则小球从B运动到D的时间为0.3+0.4s=0.7s；D符合题意.
故答案为：CD
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据水平方向的位移求解初速度，结合小球的速度和轨道半径列方程求解向心加速度即可。
13．【答案】（1）10
（2）1.5
（3）2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，所用时间相等，设为t，而t可根据竖直方向的自由落体运动求得
(2) 小球运动中水平分速度的大小是
(3)竖直方向上经过B点的瞬时速度
【分析】（1）利用其竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔的大小，利用其时间间隔的大小可以求出频率的大小；
（2）利用其水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；
（3）利用其平均速度的公式可以求出B点竖直方向的分速度大小，结合速度的合成可以求出B点速度的大小。
14．【答案】（1）0.80
（2）0.56；0.59
（3）有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)由题知
(2)由题知，滑块通过光电门2的速度大小为
则根据动能定理
得
代入数据得
根据题意可知，滑块下降得高度为
根据重力势能公式
得
(3) 有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（2）利用平均速度公式结合质量的大小可以求出动能的增加量；利用高度的变化可以求出重力势能的减少量；
（3）由于滑块下落过程其摩擦力做功所以导致了机械能的减少。
15．【答案】（1）解：设木块沿弧形槽上升的最大高度为h，木块在最高点时的速度为零，从木块开始运动到沿弧形槽上升到最大高度处，由动能定理得FL－FfL－mgh＝0
其中Ff＝μFN＝μmg＝0.2×0.5×10N＝1.0N
所以可得 ＝ m＝0.15m
（2）解：设木块离开B点后，在水平桌面上滑行的最大距离为x，由动能定理得mgh－Ffx＝0
所以可得 ＝ m＝0.75m
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）木块沿斜槽上滑过程中，利用其动能定理可以求出上滑的最大高度；
（2）当开课离开B点时，利用其动能定理可以求出滑行的最大距离。
16．【答案】（1）解：小球做平抛运动，设小球碰墙时竖直方向的分速度为vy，有
水平方向s=v0t
竖直方向vy=gt
解得vy=6m/s
设小球碰墙时速度方向与竖直墙的夹角为θ
（2）解：设小球以初速度v1抛出时恰好能沿墙的上沿越过墙，小球从抛出至运动到墙的上沿历时t1，由平抛运动的规律有
水平方向s=v1t1
竖直方向
解得v1=9.6m/s
所以小球越过墙要满足：初速度的最小值vmin=9.6m/s
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）小球做平抛运动，利用其位移公式结合速度公式可以求出其速度的方向；
（2）当小球恰好经过墙的上边缘时，利用其平抛运动的位移公式可以求出最小的初速度大小。
17．【答案】（1）解：细线的拉力提供小球做圆周运动时的向心力，设开始时小球的角速度为，细线的拉力大小为，细线断开前的瞬间，小球的角速度为，细线的拉力大小为，有
依据题意可知
解得
（2）解：设细线断开前的瞬间，小球的线速度大小为，有
解得
（3）解：设小球离开桌面后做平抛运动的时间为，有
其中
小球飞出后的落地点与飞出桌面点间的水平距离为
设小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离为，有
得
【知识点】牛顿第二定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）小球做匀速圆周运动，利用其牛顿第二定律结合角速度的大小关系可以求出拉力的大小；
（2）当小球的绳子断开时，利用牛顿第二定律可以求出最大线速度的大小；
（3）小球离开桌面做平抛运动，利用其位移公式可以求出水平距离的大小。
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陕西省汉中市镇巴县2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2022高一下·邢台月考）下列物体中，做圆周运动的是（ ）
A．转动的电风扇扇叶 B．踢出的足球
C．奔驰的列车 D．飘落的枫叶
【答案】A
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A．转动的电风扇扇叶上的点绕轴做圆周运动，A符合题意；
B．踢出的足球若在水平地面上运动是直线运动，若在空中为抛体运动，B不符合题意；
C．奔驰的列车若在直线轨道上做的是直线运动，C不符合题意；
D．飘落的枫叶运动轨迹为无规则的曲线运动。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电风扇其扇叶上的点做匀速圆周运动；踢出的足球做斜抛运动；其奔驰的列车做直线运动；其飘落的树叶做无规则的曲线运动。
2．（2020高一上·南京月考）塔式起重机模型如图甲所示，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起。图乙中能大致反映Q的运动轨迹是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】物体相对于地面一边匀速运动，一边匀加速向上运动，故物体的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知，物体所受外力竖直向上，根据物体所受合力与轨迹偏转关系，轨迹向上弯曲，则可判断B符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据加速度方向可以判断合力的方向，进而判断物体轨迹的弯曲方向。
3．（2022高一下·镇巴期中）一质量为10kg的平板车以10m/s的初速度在粗糙水平地面上运动，运动4s后停下，已知平板车与粗糙水平地面间的动摩擦因数 ，取重力加速度大小 ，则摩擦力对平板车做的功为（ ）
A．-1000J B．-125J C．-500J D．-750J
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据动能定理可得
故答案为：C。
【分析】利用动能定理可以求出摩擦力对平板车做功的大小。
4．（2021高一下·商洛期末）拱形桥的桥面可看成半径为 的圆弧，一质量为 的汽车驶上桥顶时，恰好对桥没有压力，重力加速度大小为 ，则该汽车经过桥顶的速度大小为（ ）
A． B． C．0 D．
【答案】A
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】由题意可知，在桥顶时，只有重力提供向心力，由
解得 。
故答案为：A。
【分析】对汽车进行受力分析，在桥顶时重力提供向心力，根据牛顿第二定律列方程求解。
5．（2022高一下·镇巴期中）一条小船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条宽为40m的长直河道，河水流速为3m/s，则（ ）
A．这条船不可能渡过这条河
B．这条船过河的时间可能小于10s
C．这条船过河的最小位移为40m
D．这条船以最短时间过河时的位移为45m
【答案】C
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】A．只要船在静水中的速度方向不与河岸平行，则船一定可以渡过这条河，A不符合题意；
B．当船头垂直于河岸时，渡河时间最小，为
所以这条船过河的时间不可能小于10s，B不符合题意；
C．当船头与上游河岸成θ角，满足
此时船的合速度垂直于河岸，达到正对岸，此时位移最小为河宽40m，C符合题意；
D．以最短时间过河时，船的合速度为
则这条船以最短时间过河时的位移为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当其船速不与河岸平行都能到达对岸；利用其河岸宽度除以船速可以求出渡河的最小时间；利用其速度的合成可以求出速度的方向，其最小位移可以求出位移的最小值；利用速度的合成可以求出合速度的大小，结合过河时间可以求出过河的实际位移。
6．（2022高一下·镇巴期中）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P．快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．下面四个图像中表示从司机减小油门开始，汽车的速度与时间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，B符合题意，ACD不符合题意．
故答案为：B
【分析】当其功率减小时其牵引力小于阻力开始做减速运动，利用其速度的变化结合功率的公式可以判别其加速度逐渐减小，当其牵引力再次增加后继续做匀速直线运动。
7．（2022高一下·洛阳月考）微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）
A．a的初速度可能等于b的初速度
B．a与地面接触瞬间的速度一定最大
C．b的飞行时间比c的长
D．a的飞行时间比b的短
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．根据x=vt可知a的位移最大，且时间最短，A的初速度最大，A不符合题意；
B．a落地的竖直分速度小，水平初速度大，落地速度不一定最大，B不符合题意；
CD．根据
bc高度相等，则运动时间相等，a的高度小于bc的高度，a的运动时间最短，bc的运动时间相等，C不符合题意D符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用其竖直方向的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小；利用速度的合成可以比较落地速度的大小。
8．（2022高一下·镇巴期中）如图所示，固定斜面倾角为30°，B、C为斜面上高度差为h的两点。一质量为m的木箱（可看作质点）以某一初速度从斜面底端冲上斜面，做加速度大小为 （ 为重力加速度）的匀减速直线运动，并先后向上经过B、C两点，则木箱在经过B、C两点的过程中（ ）
A．重力势能增加 B．机械能减少
C．动能减少 D．内能增加
【答案】C
【知识点】摩擦力做功；机械能综合应用
【解析】【解答】A．木箱在经过B、C两点的过程中，重力做功为
由于重力做负功，所以重力势能增加mgh，A不符合题意；
BD．根据牛顿第二定理可得
解得
木箱在经过B、C两点的过程中，摩擦阻力做功为
所以木箱机械能减小 ，内能增加 ，BD不符合题意；
C．木箱在经过B、C两点的过程中，合外力做功为
根据动能定理可知，动能减少 ，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用其高度的变化可以求出重力势能的变化；利用牛顿第二定律可以求出阻力的大小，结合位移可以求出阻力做功的大小，利用阻力做功可以判别机械能和内能的变化；利用动能定理可以求出动能的变化量。
二、多选题
9．（2022高一下·镇巴期中）图为一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）
A．a、b、c三点的角速度相等 B．a、b，c三点的线速度大小相等
C．c的线速度比a，b的小 D．a、b的角速度比c的大
【答案】A,C
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】AD．由于a、b、c三点共轴转动，所以a、b、c三点的角速度相等，A符合题意，D不符合题意；
B．根据 可知，由于a、b、c三点的角速度相等，而半径不同，则a、b，c三点的线速度大小不相等，B不符合题意；
C．根据 可知，由于a、b、c三点的角速度相等，而c点转动半径比a、b点转动半径小，所以c的线速度比a，b的小，C符合题意；
故答案为：AC。
【分析】由于其各点同轴转动其就受到相等，利用其半径不同可以比较线速度的大小。
10．（2022高一下·镇巴期中）将一物体在离水平地面高为h处以大小为 的初速度水平抛出，物体落地时的速度大小为v，水平射程为l，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则物体在空中飞行的时间为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．根据 可得，物体空中飞行时间为
A不符合题意；
B．根据 可得，物体空中飞行时间为
B符合题意；
CD．物体落地时竖直方向分速度为
根据 可得，物体空中飞行时间为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用平抛运动竖直方向的位移公式可以求出飞行的时间；利用其水平方向的位移公式可以求出飞行的时间；结合速度的分解及竖直方向的速度公式可以求出飞行的时间。
11．（2022高一下·镇巴期中）树高千尺，叶落归根。有一片质量为0.01kg的树叶从20m高处自由落下，取重力加速度大小 ，忽略空气阻力，则（ ）
A．树叶落地瞬间重力做功的功率为2W
B．树叶落地瞬间重力做功的功率为4W
C．树叶下落过程中重力做功的平均功率为1W
D．树叶下落过程中重力做功的平均功率为2W
【答案】A,C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB．树叶落地时的速度为
则树叶落地瞬间重力做功的功率为
A符合题意，B不符合题意；
CD．树叶下落过程中的平均速度为
树叶下落过程中重力做功的平均功率为
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用速度位移公式可以求出树叶到达地面的速度，结合重力的大小可以求出重力瞬时功率的大小；利用平均速度公式结合重力的大小可以求出重力的平均功率的大小。
12．（2019高三上·厦门月考）如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道 BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=2m，不计空气阻力，g取10m/s2．则以下分析正确的是：（ ）
A．小球做平抛运动的初速度为10m/s
B．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/s
C．小球在P点的向心加速度为a=25m/s2
D．小球从B运动到D的时间为0.7s
【答案】C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.根据 得： .
则小球平抛运动的初速度为： ；
A不符合题意.
B.小球在圆轨道P点的角速度为： ；
B不符合题意.
C．小球在P点的向心加速度为： .
C符合题意.
D．小球在BC段的时间为： ，
则小球从B运动到D的时间为0.3+0.4s=0.7s；D符合题意.
故答案为：CD
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据水平方向的位移求解初速度，结合小球的速度和轨道半径列方程求解向心加速度即可。
三、实验题
13．（2022高一下·凌源月考）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm。如果取g=10 m/s2，那么，
（1）闪光频率是 Hz。
（2）小球运动中水平分速度的大小是 m/s。
（3）小球经过B点时的速度大小是 m/s。
【答案】（1）10
（2）1.5
（3）2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，所用时间相等，设为t，而t可根据竖直方向的自由落体运动求得
(2) 小球运动中水平分速度的大小是
(3)竖直方向上经过B点的瞬时速度
【分析】（1）利用其竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔的大小，利用其时间间隔的大小可以求出频率的大小；
（2）利用其水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；
（3）利用其平均速度的公式可以求出B点竖直方向的分速度大小，结合速度的合成可以求出B点速度的大小。
14．（2021高一下·商洛期末）气垫导轨通过小气孔喷出压缩空气，使得滑块运动时受到导轨的阻力很小，现在一气垫导轨上固定有相距 的光电门1和光电门2，连接的光电计时器可以自动记录遮光物体通过光电门的时间，用此气垫导轨来验证机械能守恒定律。把气垫导轨倾斜 ，让带有宽度 的遮光条的滑块从斜面的顶端由静止滑下，光电计时器显示的挡光时间分别为 ， 。已知滑块（含遮光条）的质量 ，光电门1和2之间的距离 ，取重力加速度大小 。（结果均保留两位有效数字）
（1）滑块经过光电门1时的速度大小 ；
（2）滑块通过光电门1、2之间动能的增加量为 ，重力势能的减少量为 ；
（3）动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是 。（任写一条）
【答案】（1）0.80
（2）0.56；0.59
（3）有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)由题知
(2)由题知，滑块通过光电门2的速度大小为
则根据动能定理
得
代入数据得
根据题意可知，滑块下降得高度为
根据重力势能公式
得
(3) 有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（2）利用平均速度公式结合质量的大小可以求出动能的增加量；利用高度的变化可以求出重力势能的减少量；
（3）由于滑块下落过程其摩擦力做功所以导致了机械能的减少。
四、解答题
15．（2022高一下·镇巴期中）如图所示，右端连有一个固定光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1.5m，一个质量为m＝0.5kg的木块在F＝1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2。求：
（1）木块沿弧形槽上升的最大高度（木块未离开弧形槽）；
（2）木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑行的最大距离。
【答案】（1）解：设木块沿弧形槽上升的最大高度为h，木块在最高点时的速度为零，从木块开始运动到沿弧形槽上升到最大高度处，由动能定理得FL－FfL－mgh＝0
其中Ff＝μFN＝μmg＝0.2×0.5×10N＝1.0N
所以可得 ＝ m＝0.15m
（2）解：设木块离开B点后，在水平桌面上滑行的最大距离为x，由动能定理得mgh－Ffx＝0
所以可得 ＝ m＝0.75m
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）木块沿斜槽上滑过程中，利用其动能定理可以求出上滑的最大高度；
（2）当开课离开B点时，利用其动能定理可以求出滑行的最大距离。
16．（2022高一下·镇巴期中）如图所示，水平地面上有一高h=5.6m的竖直墙，现将一小球（视为质点）以v0=8.0m/s的速度垂直于墙面水平抛出，已知抛出点到墙面的距离s=4.8m、离地面高H=6.85m，不计空气阻力和墙的厚度，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求小球碰墙时速度方向与竖直墙夹角的正弦值；
（2）若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，求小球抛出时初速度v的最小值。
【答案】（1）解：小球做平抛运动，设小球碰墙时竖直方向的分速度为vy，有
水平方向s=v0t
竖直方向vy=gt
解得vy=6m/s
设小球碰墙时速度方向与竖直墙的夹角为θ
（2）解：设小球以初速度v1抛出时恰好能沿墙的上沿越过墙，小球从抛出至运动到墙的上沿历时t1，由平抛运动的规律有
水平方向s=v1t1
竖直方向
解得v1=9.6m/s
所以小球越过墙要满足：初速度的最小值vmin=9.6m/s
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）小球做平抛运动，利用其位移公式结合速度公式可以求出其速度的方向；
（2）当小球恰好经过墙的上边缘时，利用其平抛运动的位移公式可以求出最小的初速度大小。
17．（2022高一下·邢台月考）如图所示，一根长的细线，一端系着一个质量的小球（视为质点），拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的角速度缓慢地增大，当小球的角速度增大到开始时的3倍时，细线断开。细线断开前的瞬间，其拉力比开始时大。取重力加速度大小。
（1）求细线断开前的瞬间，小球受到的拉力大小；
（2）求细线断开前的瞬间，小球的线速度大小；
（3）若小球离开桌面时，速度方向与桌面右边缘间的夹角为，桌面高出水平地面，求小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离。
【答案】（1）解：细线的拉力提供小球做圆周运动时的向心力，设开始时小球的角速度为，细线的拉力大小为，细线断开前的瞬间，小球的角速度为，细线的拉力大小为，有
依据题意可知
解得
（2）解：设细线断开前的瞬间，小球的线速度大小为，有
解得
（3）解：设小球离开桌面后做平抛运动的时间为，有
其中
小球飞出后的落地点与飞出桌面点间的水平距离为
设小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离为，有
得
【知识点】牛顿第二定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）小球做匀速圆周运动，利用其牛顿第二定律结合角速度的大小关系可以求出拉力的大小；
（2）当小球的绳子断开时，利用牛顿第二定律可以求出最大线速度的大小；
（3）小球离开桌面做平抛运动，利用其位移公式可以求出水平距离的大小。
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